新一代erp体系结构标准-建议

新一代ERP体系结构标准建议1概述到底什么是新一代ERP呢对此可谓众说纷纭、仁者见仁、智者见智。有的企业推出了URP的概念，认为新的ERP应给予动态企业联盟的制造模式；有的企业推出了ERPII的概念，指出新的ERP应是基于WEB的协同制造模式；有的企业则宣称基于电子商务、互联网络等的EERP代表了新一代ERP的发展方向。还有KERP、IERP、后ERP、DERP在对这些新的概念进行了细致的分析之后我们可以发现，虽然这些新的ERP概念从不同角度表达了一些新的理念，但在对企业内部的管理实质上并没有多少重要的突破，它们共同的突破点主要表现在两个方面，其一是利用高速发展的电子商务及互联网技术，将过去面向企业内部的管理扩展到企业的外部去，例如供应商、客户、合作伙伴等，使ERP系统不仅可以优化企业内部的资源，也可以优化和管理和企业相关的外部资源，使企业有可能在更加广泛的外部环境中攫取更加广泛的利益，提高企业的综合竞争力。另一方面是通过引入工作流和办公自动化技术，使过去面向业务管理的ERP扩展到基于办公自动化的业务流程控制方面，进一步提高企业管理的效率和ERP对业务的监控能力及动态适应性。这里我们引用国家科技部在2002年底的国家863计划“软件重大专项”新一代ERP软件研究开发及应用课题申请指南中的阐述（1）对我国企业现代管理的成功经验进行总结升华，研究适合中国国情的先进ERP管理模式与管理方法，并探讨将先进管理模式用于新一代ERP系统的技术途径。（2）研究基于软构件的新一代ERP系统体系结构，采用基于J2EE的分布式体系结构和面向对象的方法，开发和实现ERP的基础功能构件、核心功能构件和应用功能构件，并在此基础上构建一套完整的支持行业/企业解决方案的新一代ERP系统。在注意解决异构平台的同时，也要十分注意解决异构数据的集成与应用。（3）研究新一代ERP系统实现技术，主要包括基于WEB的ERP系统开发平台、基于企业建模的ERP快速系统配置及系统动态重构/重用技术、ERP报表自动生成器、ERP工作流引擎、新型ERP系统界面、面向客户的个性化系统定制工具等。（4）研究新一代ERP系统实施与建模技术，内容包括ERP快速实施方法及实施规范、企业诊断方法及工具、企业重组与优化方法、基于多视图的企业建模方法及建模工具、面向行业的企业参考模型库等，为企业管理咨询与诊断和企业快速实施ERP系统提供方法、工具与技术支撑。（5）研究新一代ERP系统集成技术，主要包括ERP功能构件的集成技术、基于XML的ERP与电子商务集成、基于XML的ERP与CRM/SCM/PLM/PDM集成、ERP与企业应用服务器集成、ERP与数据库集成等技术。其中，特别应研究ERP系统与国产化数据库管理系统及操作系统集成技术以上阐述可以作为是新一代ERP系统标准制定的起点。本课题任务正是与这一研究重大项目相配套的标准研究课题的一部分。任务书中明确了具体的任务是1）根据新一代ERP系统的软件的开发技术趋势，研究确定基于WEB的分布式、跨平台、构件化的新一代系统体系结构标准；提出系统体系架构的基本原则、技术特征、评价指标、以及软件体系的参考模型和评价指标。2）负责“ERP标准应用研究”2新体系结构的定义“新一代ERP（以下简称NERP）体系结构标准”将从多层次、多视图上定义ERP的体系结构。21多层次的模型定义层次主要用于定义ERP系统可实现的业务能力和水平。不同的ERP系统所面向的应用规模、行业、管理和商业运作模式可能有所不同，其主要力图解决的问题也有所侧重，因而可以将ERP系统在多种层次加以定义。正在考虑的多种层次的模型包括功能层次模型、开放层次模型、行业层次模型、扩展业务层次模型等。功能层次模型多层次的功能模型如下图所示基础业务层次、管理业务层次、战略执行层次等。功能层次的定义可以在总体上描述ERP软件功能的适用范围。NERP在不同的层次上对传统ERP的概念进行了扩展，例如根据最新的实践，将工作流、OA等系统作为ERP的平台层将会很大提高ERP系统的应用效率。战决策支持、分析略层销售计划，采购计划，生产计划，财务会计、人力资源等车间作业管理，库存管理，财务出纳、采购运行层业务、销售业务等办公自动化、工作流引擎、数据库连接、WEB服务引擎、XML引擎、动态报表、消息中心、二次开发工具等战术层执行层平台层图1ERP的功能层次平台层是ERP系统的基础，它的功能强弱不仅直接影响到ERP系统的功能强弱，同时直接关系到ERP系统的运行效率。在这里OA（办公自动化）及工作流引擎被引入是十分必要的。目前情况下，OA与ERP仍然是两个分立系统，但是在企业中，ERP执行层所处理的各种业务正是业务人员的日常办公工作，OA实际上已经成为其实现业务的基础手段，就像计算器对于售货员一样，难道在业务人员希望将一个ERP系统制定的计划发送给上级部门审阅时，一定要强制性的退出ERP系统再进入OA系统吗因此在NERP系统中，将OA集成进来是ERP发展的自然趋势。平台层另外一个重要的功能扩展是提供了ERP系统的二次开发工具。实践证明，几乎没有哪一个企业可以原封不动地使用ERP商品化软件，进行一定量的二次化修改是难以避免的，因而对我国的制造业企业来说，提供二次化开发工具对ERP系统是十分必要的。执行层负责的业务主要是企业最底层日常业务工作，它将战术层制定的各种计划、安排、规章制度落到实处，它所负责的是企业物流、资金流和信息流的原始数据。战术层是企业的中枢神经，它负责按照企业整体规划制定、指挥、协调和监督各个业务部门的整体资源，使之有效运作。战略层则是企业的大脑，它根据下面两层提供的企业运作的真实数据，进行分析、总结并规划出企业的发展战略和指导思想。目前一般的ERP系统都在一定程度上实现了执行层和战术层，而在平台层、决策层上还有待完善。行业层次模型虽然ERP管理思想的应用范围十分广泛，但在不同的制造经营环境中，ERP的实现模式可能会有一些重要的差异。经常有报道说，一个在某企业应用十分成功的ERP产品，在另一家企业实施时却遭到了失败，因素固然很多，但通用的ERP产品缺少行业针对性确实是一个不可回避的现实，因此在ERP的理论与实践越来越成熟的今天，ERP的行业化发展趋势日趋明显。多年来，国产的ERP软件主要是面向离散制造业的，ERP在离散制造业的应用也最成熟。近年来其它相关行业的ERP应用迅速兴起，所以NERP也考虑将行业层次的划分引入到ERP的体系结构中，从而为企业选型提供更加专业的指导。国家在2002年颁布了国民经济行业分类与代码GB/T475494，该标准按经济活动性质的同一性进行分类的原则将制造业分为30个大类，成为国民经济行业中和社会服务业并列的最大的两个门类之一。由于经济活动的性质在很大程度上决定了行业的管理、经营、生产的特点，因此ERP的行业层次划分将以GB/T475494为基础，同时考虑ERP软件的特点。GB/T475494所划分的30个制造业大类是食品加工业；食品制品业；饮料制品；烟草加工业；纺织业；服装及其他纤维制品制造业；皮革、毛皮羽绒及其制品业；木材加工及竹、藤、棕、草制品业；家俱制造业；造纸及纸制品业；印刷业、记录媒介的复制；文教体育用品制造业；石油加工及炼焦业；化学原料及化学制品制造业；医药制造业；化学纤维制造业；橡胶制品业；塑料制品业；非金属矿物制品业；黑色金属冶炼及压延加工业；有色金属冶炼及压延加工业；金属制品业；普通机械制造业；专用设备制造业；交通运输设备制造业；武器弹药制造业；电气机械及器材制造业；电子及通信设备制造业；仪器仪表及文化、办公用机械制造业；其他制造业；按照这些行业生产、经营模式的不同，我们还可以将它们分成离散制造类型、流程制造类型、混合制造类型，在离散行业中又可以分为机械设备制造、电器仪表制造、草木制品制造业等等。如此还可以细分下去，在分类的每一层都会体现出不同的生产、经营差别，而层次越低差别就越大，层次越高，差别就越细微。如下图所示图2ERP行业划分图离散制造类型同流程制造类型在原料供应、生产制造等方面有着明显的区别；而在离散制造类型中，机械制造业、电器仪表制造业在产品装配、配置及销售业务方面也有明显的区别，如此等等。NERP的体系结构试图总结其中的主要差别，以使ERP软件可以有个较为清晰的定位。当然这个总结过程可能是漫长的，需要大量实践经验的总结，不可能一蹴而就，但重要的是采用这种划分方法不仅可以为应用企业提供更准确的选型依据，同时也可以引导ERP的软件提供商向着ERP的深层次应用发展，提高软件开发与实施的针对性，降低实施的风险和成本，进而形成符合我国特色的ERP行业化、系列化产品。开放层次新的体系结构强调开放性。ERP系统不仅可以运行在基于标准的WEB开放模式下，同时应以符合业界标准的形式向其它相关软件（如PDM、CAX、MES、第三方物流等）开放其接口，作为公开的形式任何接受开放接口的软件都可以在执行代码级上调用或使用ERP系统开放的功能，实现和ERP系统的功能及数据的交换。层次的定义可以在总体上描述ERP软件系统和其它相关系统可集成的程度。开放的层次如图3所示。这里定义的开放的层次主要关心的是开放的内容，而对开放的方式在软件可交互性视图中给与定义。对开放程度的的评价指标则应是这两个方面的综合，即开放的层次与开放的方法的综合。开放的功能被明确定义为以公开的方式对外公布的功能，而开放的形式也应以公开发布的文档提供，任何其它软件只要遵循公开发布文档所提供的接口方法既可以和该ERP系统实现功能或信息的交换。开放的层次具体解释如下未开放功能开放层次的底层表示ERP软件未能以公开的形式开放其功能，其中包括那些只能按照具体应用进行二次开发的情况。设计信息系统的接口在大多数企业中，ERP系统主要负责人企业经营、生产方面的管理信息，而设计信息系统主要负责人企业产品设计、研发、试制、加工等方面的信息，主要包括CAD、CAE、CAPP、PDM、CAM等。这两个系统关系密切，经常需要交换信息及功能。例如ERP软件经常需要从CAD、PDM中获得新产品的设计BOM作为计划BOM和生产BOM的基础，在企业的许多管理业务（如销售业务）中，有时需要获得CAD的产品模型信息，而CAPP系统及CAM系统也需要获得ERP系统中有关工艺路线及设备的相关信息。因此ERP系统和设计信息系统互相开放相关的接口在一般情况下是企业的基本要求。ERP外围系统接口虽然在NERP中已经将CRM、SCM、OA、电子商务等的基本内容包括其中，相当多的企业仍然选择了独立于ERP的相关产品，这些产品只有将ERP作为其核心或后盾才能真正发挥作用，同样ERP需要从它们获得企业外部资源的相关信息。因此ERP系统与这些外围系统实现信息和功能的交换十分重要。例如ERP系统应可以和CRM实现客户档案、订单、销售统计分析、应收账款等信息及功能的互换。ERP子系统接口一般的ERP产品都按照企业业务类型将系统划分为财务、进、销、存、生产、计划、人力资源、质量、设备及工具等子系统，有时开放ERP子系统之间的接口是必要的。因为在企业当中往往会出现根据不同的业务类型而是用不同厂家的子系统的情况，例如由于历史的原因，许多企业在上ERP之前已经使用了专业的财务软件系统，而作为ERP的核心，如果不能实现财务与其它ERP系统的应用集成，ERP系统的应用效果就会大打折扣。这种情况在其它子系统上也会经常出现，因此开放ERP子系统间的接口可以使得企业在配置其管理信息系统时获得最大的柔性。扩展业务层现在许多与ERP相关的概念、业务不断推出，有些已经成熟，例如SCM、CRM、SRM、PLM等，它们的和传统的ERP概念有一些明显的区分，同时又在各自的发展中NERP企业经营战略管理电子交易ECKRP知识资源管理KRP管理传统ERP商业智能电子化服务平台NERP供应不断渗透,相互融合。图4反映了传商统ERP与SCM、CRM、电子商务之间的关系。实际上，虽然SCM与CRM的在管理思想上与传统的ERP并不完全重合，但是它们的基础业务正是SCMSRMNERPCRM客户WEBITINTEGRATIONWEBINTEGRAIONERP传统ERP中的采购供应管理和市场销售管理。只不过传统的ERP在管理思想上较为注重企业内部事务的管理，而SCM和CRM则强调充分利用高速发展的电子商务手段，将企业外部的资源管理起来，实际上是传统ERP在管理思想、方法和实现技术手段上的重要发展，而11一节中我们已经阐述过，这种发展也正是NERP的主要目标，因此NERP的范围毫无疑问地应包括SCM及CRM的基本内容，同时还应包括基于WEB的电子交易、商业智能等技术。从总体上看，传统的ERP管理思想仍然是企业内部管理的基础，而外围系统在很大程度上扩展了ERP的应用，进一步提升了现代企业的管理理念。没有传统ERP系统，外围系统就缺少根基，而没有外围系统，ERP就难以发挥出更大效能。22多视角的实现模型NERP在软件实现的结构上也采用多视角的描述方式以期较为完整地描述软件实现与多层次的功能模型之间的关系。NERP体系结构标准不仅在应用的层面上对ERP的概念进行了扩展，同时也对ERP系统的软件组织结构进行了定义，以使NERP的系统能够具有应有的技术特征。集成的功能应用视图从总体上说，NERP系统所管理的范围包括企业的进、销、存、财务、计划、生产、电子商务、办公自动化等几方面的业务，在大多数ERP系统中，又根据不同的业务特点和分析方法将这些业务划分为少则2030个，多则7080个不同的子系统。不同的子系统之间存在十分复杂关系，例如有的ERP系统的库存过账程序需要操作包括库存、基础数据、采购、销售、应收、应付等多个子系统的几十个表。而有些功能简单的号称ERP的系统的库存过账程序只进行单表的操作。NERP的体系结构试图在一定程度上描述各主要ERP子系统的逻辑关系，以帮助客户及软件开发商定位相应的ERP系统。可能采取得描述方法包括，按照业务逻辑划分的业务联系图和以物流、资金流、信息流及工作流为主线的业务流程图。业务逻辑的联系视图如图5所示图5ERP主要业务逻辑联系图这里不对其中的接口界面作详细的说明，相信NERP的标准颁布时会有更详细的阐述。基于业务流的集成视图如图6所示采购销售领料订单收货生产应付帐款入库发运总帐应收帐款图6四流的统一图中红色箭头表示信息流，蓝色箭头表示物流，绿色箭头表示资金流。而工作流则出现在所有业务环节之中。它们的统一关系可以总结如下，工作流控制信息流、信息流指挥物流、物流带动资金流，而资金流监督工作流，如图7所示。可扩展的软件结构视图NERP体系结构标准定义了软件实现的推荐模型，该模型采用近年来被广泛采用的多层架构，如微软提出的DNA、J2EE推荐的MVC等多层软件实现架构。这些架构为软件的可扩展性及可维护性提供了良好的基础。新的软件实现模型具有较强的可扩展性，支持面向企业的业务流程重组。NERP体系结构明确要求软件采用基于软构件的多层架构。所谓多层架构是在三层架构基础上发展起来的，如图8所示。三层架构将软件系统分成表示层、逻辑层及数据层。其中表示层负责实现客户端的用户界面，将从逻辑层获的数据展现给用户，并将从客户端获得的数据从如逻辑层进行处理。逻辑层负责实现真正的业务逻辑处理，将处理的结果一方面提供给表示层，另一方面发送到数据层进行存储。数据层主要负责数据的存储及查询。这种架构将业务逻辑与表示界面分开，有利于实现软件的瘦客户端，应用外形的快速重组，便于系统的维护和升级。而软件的多层架构则主要是将逻辑层分成了更多的层次，例如应用服务器中间件、数据库驱动组件、业务逻辑组件等等。从图中我们可以看出，无论是C/S结构还是B/S结构的软件都可以实现多层架构，而现在很多通俗的说法按照硬件服务器的部署将B/S结构说成是三层架构，C/S结构说成是两层架构是不准确的，请大家注意区分。NERP的体系结构推荐将构件根据其业务类型划分为不同的层次，例如图9所示，将ERP构件划分为基础功能构件、基础业务构件、业务逻辑构件、客户端构件。基础功能构件负责对操作系统、数据库、应用服务器、WEB服务器等的操作或通讯。基础业务构件是ERP系统中的通用构件，它们被具体的ERP业务处理构件调用。业务逻辑构件是实现具体的ERP业务逻辑的构件，每一个构件可以完成某一方面的业务处理功能，例如财务业务构件、销售业务构件等。客户端构件是用来完成客户端界面的构件，包括动态页面程序，自定义标签，APPLET等。如前所述，NERP采用多层架构主要是为了提高系统的可扩展性。由于将系统显式地分为几个独立的层次，而各个层次如果按照面向对象的原则能够实现高内聚、低耦合性，则一个层次的改变就不会过多的影响其它层次的程序。例如我们可以在不改变业务逻辑的情况下改变表示层的实现，使得ERP程序既可以应用在B/S结构中，也可以应用在B/S结构中。同样逻辑层与数据层的隔离可以使NERP系统在数据层采用不同的解决方案，例如多数据库系统的适应性。NERP体系结构强调在逻辑层应采用基于面向对象的软构件技术。面向对象的软构件实际上是“对象标准的接口”。而现行的接口标准主要有COM、CORBA、JAVABEANEJB、WEB服务等。采用软构件技术的主要目的在于使系统可以支持基于工作流的、面向业务流程的重组，从而提高NERP系统的可配置性和适应性。可扩展的软件结构的一个重要方面是跨平台性。跨平台性有多种不同的理解，NERP定义的跨平台性包括跨平台的运行及跨平台的应用。跨平台的运行是指ERP系统可以在运行代码的级别上运行于多种不同的环境；跨平台的应用是指NERP的业务逻辑构件可以在多种不同的环境中被调用，例如我们可以在UNIX操作系统中调用部署在WINDOWS系统中的CORBA构件。跨平台的运行环境主要从下面几个方面体现A跨操作系统平台ERP系统应可以部署在各种流行的操作系统上，例如WINDOWS、LINUX、UNIX、MACOS等。B跨硬件平台ERP系统可以运行在不同规模的硬件上，例如从32位机到64位机，从单机运行到集群运行。C跨数据库平台ERP系统应可基于各种流行的数据库系统。例如ORACLE、DB2、SYBASE、SQLSERVER等。也包括国家支持的“863”数据库。图10较全面地展示了NERP的软件体系结构基本特征。图10NERP体系结构的基本特征NERP的可交互性视图可交互性视图用于表达软件实现内、外部信息交换和功能调用的方式，包括信息表达标准、面向对象的中间件标准，基于WEB的分布式计算标准等。为了实现构件化的系统架构，NERP体系结构要求系统采用面向对象的中间件技术实现业务逻辑的构件化。为了进一步的阐述，首先我们解释一下面向对象的中间件的概念，这里引述现代设计工程集成技术的软件接口规范（GBT187262002）中的定义36中间件MIDDLEWARE中间件是一个将数据与功能封装在一起以完成特定任务的计算机程序，它本身往往不能单独运行，要在其宿主程序中与其它程序一起协调地工作。中间件把应用程序与系统所依附软件的较低层细节和复杂性隔离开来，使应用程序开发者只处理某种类型的单个应用接口，其它细节则由中间件处理。这种将接口与实现分离的好处是可以采用灵活的、积木式的开发方法。37面向对象的中间件OBJECTORIENTEDMIDDLEWARE面向对象的中间件是具有面向对象软件设计特性的中间件，这些特性包括封装、多态性、动态联编、继承性等。面向对象中间件的还具有和语言的无关特性即无论一个中间件是采用什么语言实现的，支持这种中间件的任何其它语言都可以在运行代码的级别上使用它，而不是使用其源码。构件化的NERP体系结构如图11所示。图中表示出，每一个ERP的构件在其核心业务逻辑之外除了提供与用户交互的界面外，还应提供基于标准协议的信息及功能交换接口，这些接口即可以与内部其它ERP构件连接，也可以与外部的信息系统连接。接口的提供应成为NERP系统的标准配置，同时也使NERP该系统成为为其它系统提供数据和功能的服务器。根据构件所处的不同层次，构件接口可以采用不同的协议。例如对NERP内部构件，为提高信息及功能的交换效率，可以采用COM、CORBA、EJB等具有较强耦合性的中间件标准，而对于提供给外部其它信息系统（如技术信息系统）的接口就应采用更开放的标准，例如功能的开放采用WEB服务标准，信息的表达则使用EBXML、BIZTALK等业界流行的标准。图11基于面向对象构件的体系结构与ERP开放层次对应的可交互性视图决定了开放层次实现方法的优略，可以分为基于组件的功能交换、基于WEB的信息交换等。可交互性视图的实现方式可以在总体上描述ERP软件系统和其它相关系统可集成的程度，如图12所示将可交互性视图按层次进行了划分。图中表示出沿着箭头的方向系统的通讯方法越先进，开放的层次越来越高。图12从纵向看，在定制层上，基本是采用的软件开发商所提供的特定接口方式，这种接口方式使得第三方软件或用户必须进行特定的开发才能实现集成。这种接口方式不太稳定，较难维护，当任意方软件出现改动（如软件升级而致使数据结构发生改变或开发工具发生改变）时，都有可能使过去开发的接口无效。在标准层上，ERP软件应提供基于标准协议的信息格式，如XML、EDI等，同时采用业界已经有的标准协议进行信息或功能的表达则更好。而如果ERP系统能提供WEB服务则表它具有了跨平台实现信息和功能交换的能力。面向对象的设计要求将数据和其对应的功能封装在一起，以降低系统中事务的耦合性，从这个方面理解，基于功能交换的接口设计比基于静态数据的接口设计要优越许多。因此从横相看，开放的等级随着开放方式从静态走向动态而不断提高。数据库和文件只能提供相对静态的数据信息传递，而基于构件方式则不仅可以实现互动地信息交换，同时信息交换的安全性及稳定性获得曾强，例如当ERP软件提供商需要进行系统升级而致使其内部数据结构发生变化时，只要保持接口构件的接口定义不变则第三方的集成软件就不需要修改。目前大多数ERP软件在与第三方软件集成时仍然主要采用基于数据库的开放方式，虽然这对软件提供方来说是一种最“省事”的方式，但对客户却是一种最危险的方式。不同的系统对数据的表达方式、一致性要求、冲突解决方式都有不同的处理，向第三方开放其数据库的结构很容易产生数据一致性、安全性的问题，责任难以分清，而且一旦有软件更改的需要很有可能第三方软件供应商与客户的软件合同已执行完成不再负责软件的功能性修改，此时容易导致过去所做的集成接口失效。采用基于数据库的数据开放方式看似省事，其实不然。这种方式往往要求针对不同的客户设计不同的接口，从长远来说会耗费开发商更多的资源。定制层的功能调用是基于特定语言的，例如许多软件提供的基于C、FORTURN语言的函数库、自定义的宏语言等，它强制性的要求获取功能的一方采用指定的开发工具，这也可能会为第三方软件的集成带来困难，毕竟采用完全相同开发工具的系统是不多见的。基于构件的功能开放在局域网环境中可以使系统的集成获得最大的柔性和效率，除了JAVABEAN外，COM和CORBA都是和语言无关的构件标准，COM主要用于WINDOWS系统，JAVA可以实现运行代码级的跨平台